Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Расчет и проектирование вертикального кожухотру...rtf
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
7.66 Mб
Скачать

2.2 Конструктивный расчет аппарата

Площадь сечения всего потока продукта (площадь сечения пучка труб) f, (м2):

2), (2.16)

Количество труб n1 в трубном пучке:

(2.17)

принимается n1= 3 теплообменных трубы в каждом ходе по трубному пространству.

Уточнённое значение скорости движения продукта w, :

. (2.18)

Расчетная длина одной трубки в трубном пучке L, (м):

(м). (2.19)

Количество ходов теплообменника z:

, (2.20)

принимается z=4 хода по трубному пространству кожухотрубного теплообменника.

Необходимое количество теплообменных труб в трубной решетке n:

n=zn1=4×3=12 труб. (2.21)

Диаметр трубной решетки Dр, (мм):

(мм), (2.22) 4

Внутренний диаметр кожуха теплообменника D, (мм):

D=t(b-1)+4d=59,4(5-1)+4×30=358 (мм), (2.23)

принимается для изготовления кожуха теплообменника труба Æ360х5 мм.

Живое сечение межтрубного пространства fмт, (м2):

fмт=0,785((D-2s) 2-nd 2)=

=0,785((0,360-2×0,005)2-12×0,032)=87,68×10-3 2). (2.24)

По уравнению объемных затрат V, :

, (2.25)

определяются диаметры патрубков d, м, для рабочих сред:

. (2.26)

Диаметр патрубка для входа пара в аппарат, dп, (м):

(м).

Диаметр патрубка для выхода конденсата пара, dк, (м):

(м).

Диаметр патрубка для входа продукта в аппарат, dвх, (м):

(м).

Диаметр патрубка для выхода продукта из аппарата, dвих, (м):

(м).

2.3 Гидравлический расчет аппарата

Полное гидравлическое сопротивление теплообменного аппарата, DР (Па):

(2.27) 5

Для изотермического турбулентного движения в гидравлично - шероховатых трубах (соответственно /6/):

(2.28) 6

Сумма коэффициентов местных сопротивлений xг в аппарате:

, (2.29) 7

(Па)

Мощность привода насоса N, (Вт), необходимая для перемещения продукта по трубному пространству теплообменного аппарата:

(Вт) (2.30) 8

V= . (2.31)

N= (Вт).

2.4 Расчеты на прочность

Допустимые напряжения при расчете по предельным нагрузкам емкостей и аппаратов, которые работают при статических одноразовых нагрузках, определяются согласно ГОСТ 14249-89.

Расчет на прочность гладкой цилиндрической обечайки кожуха, нагруженной внутренним избыточным давлением, проводится согласно ГОСТ 14249-89.

Рисунок 11 –

Расчетная схема обечайки кожуха теплообменника

Исполнительная толщина стенки обечайки s, (мм):

s³sр+с (2.32) 9

(мм), (2.33) 10

с=с123 (2.34) 11

где с1=Пt=0,1×15=1,5 (мм), (2.35) 12

с=1,5+0+0=1,5 (мм),

Исполнительная толщина стенки обечайки s, (мм):

s³sр+с=0,41+1,5=1,91 (мм).

Соответственно приведенным в ГСТУ 3-17-191-2000 значений минимальным толщинам стенок обечаек и днищ принимается s=5,0 мм.

Внутреннее избыточное давление, которое допускается [р], (МПа):

(МПа) (2.36)

Условие применения расчетных формул (для обечаек и труб при D (200 мм):

, (2.37)

условие выполняется.